книги из ГПНТБ / Слободяник И.Я. Строительные материалы и изделия учебник

Важной проблемой является перевод заводов силикатного кир­ пича на выпуск крупных силикатных изделий, изготовляемых виброформованием, литьем в горизонтальные или кассетные фор­ мы. При формовании в кассетах поверхности изделий получаются гладкими, размеры точными.

Производственный процесс изготовления ячеистых силикатных изделий состоит из размола песка, приготовления пеноэмульсии " (либо газообразователя), составления массы, подготовки форм, укладки арматуры в формы (если изготовляются армированные изделия), заливки форм массой, термообработки изделий в авто­ клаве, распалубки изделий. При изготовлении газосиликатных теплоизоляционных плит формы до автоклавной обработки по­ ступают на резательные машины, где масса при необходимости разрезается на изделия.

При производстве крупногабаритных ячеистых изделий боль­ шой толщины необходимо принять меры к уменьшению осадки массы. В этом случае до автоклавной обработки формы с залитой ячеистой массой выдерживают в течение 3—4 ч; хорошие резуль­ таты дает ввод в состав массы пористых добавок — шлака, керам­ зита и т. д.

Для сокращения срока выдерживания изделий до автоклава в смесь вводят небольшое количество хлористого кальция, раствори­ мого стекла, гипса, сернокислого глинозема.

Одним из важнейших вопросов в технологии производства ячеи­ стых бетонов является выбор порообразователя. Для изготовления пеносиликатных изделий хорошим пенообразователем является гидролизованная кровь (ГК). Для газосиликатных изделий при­ меняют алюминиевую пудру.

Примерный состав ячеистой силикатной массы для газосиликат­ ных изделий объемной массой 700—800 кг/м3 (кг) :

И з в е с т ь - к и п е л к а ................................... ■150—170

В качестве добавки для регулирования скорости гашения изве­ сти применяют тонкомолотый гипс.

Формы перед заливкой ячеистой массы смазывают петролату­ мом или смесью солярового масла и автола или выстилают поли­ этиленовой пленкой.

Отформованные силикатные изделия поступают в автоклавы на обработку паром под давлением 8—12 ат примерно по такому ре­ жиму: подъем давления 2—3 ч, выдержка при максимальном дав­ лении пара 2—12 ч, спуск давления 2 ч.

Автоклав представляет собой горизонтальный цилиндр диамет­ ром 2600—3600 мм и длиной 17.—20 ж. В нем уложены рельсовые пути для вагонеток или платформ. После загрузки крышку авто­ клава герметически закрывают, в котел впускают пар, постепенно доводят давление до заданного.

Автоклавы применяют двух типов: тупиковые и проходные.

заполнители: шлак, камыш, опилки, бумагу. Изделия на его основе имеют невысокую объемную массу 1000—1200 кг/м3. Для пони­ жения объемной массы и теплопроводности изделий в гипсовое тесто можно вводить порообразователи, затворять его избытком •воды.

Гипсовые бетоны обладают недостатками, ограничивающими их широкое применение: малой водостойкостью, значительной объем­ ной деформацией, вызывающей коробление гипсовых армирован­ ных изделий; арматура в них подвергается коррозии.

Перечисленные недостатки гипсобетона могут быть частично устранены путем введения в него извести, гидравлических добавок совместно с цементом.

При добавке некоторых полимеров можно придать гипсу свой­ ство несмачиваемости и повысить его водостойкость. Гидрофобиопластифицирующие добавки и вибрационное уплотнение позволяют резко снизить водогипсовое отношение, значительно повысить проч­ ность и водостойкость изделий.

Интенсивные свойства приобретает гипс, затворенный водным раствором карбамидной смолы. Изделия из такого гипса, высу­ шенные при температуре 60—70° С, обладают высокой прочностью и водонепроницаемостью. Изделия на основе гипса можно армиро­ вать древесиной, камышом, рубленым стекловолокном, стеклянны­ ми прядями и нетканым стекловолокнистым полотном.

Армировать гипсовые детали металлом можно при условии по­ крытия арматуры коррозиеустойчивыми лаками либо применять арматуру из стекловолокна.

Особое значение приобретает гипс в производстве изделий. Из гипса изготовляют камни для стен, панели, перегородочные пли­ ты, сухую штукатурку, архитектурные детали, теплоизоляционные изделия.

Гипсобетонные камни изготовляют из гипсового теста с запол­ нителями (шлаком, кирпичным щебнем, керамзитом, отходами ра­ кушечника, рубленым камышом, кукурузной кочерыжкой, подсол­ нуховым стеблем, древесной щепой, корой, опилками и др.), а также из чистого теста пустотелыми.

Стеновые камни (арболит) целесообразно изготовлять на высо­ копрочном гипсе или гипсоцементно-пуццолановом вяжущем с за­ полнителем из дробленых отходов древесины или с корой.

В этом случае в отличие от арболита на цементном вяжущем не нужно обрабатывать древесную щепу химикатами.

Марки изделий на гипсоцементно-пуццолановом вяжущем — 25—40, объемная масса 600—750 кг/м3.

Стена из арболита толщиной 25 см по термосопротивляемости эквивалентна стене из кирпича толщиной 51 см.

Внутренние стены из гипсобетона на обычном гипсе допускает­ ся устраивать в промышленных, жилых и культурно-бытовых зда­ ниях и сооружениях с относительной влажностью воздуха в поме­ щениях не более 60%; наружные стены — при условии обработки наружной поверхности слоем с повышенной водоустойчивостью.

Пустотелые гипсобетонные камни применяют также для несу­ щего заполнения междубалочных пространств (блоки наката).

Гипсовые панели и плиты. К индустриальным сборным элемен­ там на основе гипса относят перегородочные панели, а также пли­ ты под покрытия полов, плиты для перегородок и для наката.

Панели перегородок изготовляют высотой, равной высоте эта­ жа, и шириной на комнату или часть комнаты. Гипсобетонные панели делятся по назначению — на межкомнатные и межквартир­ ные; по конструкции — на глухие и с проемами, на армированные деревянными реечными каркасами и неармированные. Изготовляют панели в вертикальных формах или на горизонтальных поддонах па прокатном стане.

На прокатном стане панели изготовляют из смеси гипса, опи­ лок, песка ( 1: 1: 1 в объемных частях) с водогипсовым отноше­ нием 0,57—0,6. Размеры панелей: длина 1,5—6, высота 2,4—3,1 мт толщина 8—12 см. На прокатном стане изготовляют также пли­ ты на основе гипсоцементно-пуццоланового вяжущего, которые применяют в качестве стеновых панелей наружных стен, санитар­ ных кабин и как основание под полы.

Производство гипсовых панелей заключается в следующем (рис. 77). На движущуюся резиновую ленту укладывают реечный каркас, снабженный металлическими петлями для захвата. Спе­ циальный укладчик подает на каркас гипсобетонную смесь, кото­ рая прокатывается между лентами. Отформованная панель дви­ жется по промежуточному конвейеру до кантователя; за этот период гипс твердеет. Далее панель из горизонтального положе­ ния кантуют в вертикальное и направляют в сушильную камеру.

Перегородочные плиты изготовляют также литьем на механи­ зированных установках. Они могут быть со сквозными пустотами или полнотелыми. Для облегчения веса в массу иногда вводят пену. Лицевые поверхности плит могут быть гладкими или рифлеными. Размеры плит 400 X 800 X (88-Ы00) мм.

Гипсовые плиты применяют для устройства ненесущих перего­ родок в зданиях, где предотвращено систематическое увлажнение. Изготовляются такие плиты с добавкой в гипсовое тесто древесной массы, асбестоцементных отходов и др.

Рис. 77. Схема технологического процесса производства гипсобетонных панелей мето­ дом проката:

/ — прокатныя агрегат; 2 — растворомешалка; 3. ■бункера гипса, песка и опилок; 6 — дозатор-

обгонныЯ рольганг; S— кантователь.

Гипсовые плиты, армированные драночной сеткой, реечным каркасом, камышом, могут применяться в качестве наката в пе­ рекрытиях.

Гипсовые листы, иначе называемые сухой штукатуркой, изготов­ ляют в виде гипсового сердечника,.оклеенного картоном, либо в виде гипсоволокнистых тонких листов. Гипсовые листы применяют в строительстве для отделки внутренних каменных и деревянных поверхностей, а также как материал для изготовления филенок дверей. Гипсовые листы, склеенные в несколько слоев битумной мастикой, применяют для устройства оснований под рулонные кров­ ли и подготовки под полы. Гипсовые листы выпускают длиной 2700—3300, шириной 1200, толщиной 8—10 мм.

Процесс производства гипсовой сухой штукатурки, оклеенной картоном, состоит из таких основных операций: приготовления гип­ сового раствора; подачи и распределения раствора на нижнем слое бумаги, раскатываемой из рулона и движущейся на конвейе­ ре; накладки верхнего бумажного слоя на гипсовый сердечник; подрезки, подклейки и загиба боковых краев нижнего листа для закрытия кромки; разрезки сырых затвердевших листов на кон­ вейере длиной 160 м; сушки листов в конвейерном сушиле; переда­ чи на склад и выдачи листов на строительство.

Разновидностью гипсовых листов являются гипсоволокнистые листы, не оклеенные картоном. Этот материал получают введением в состав формовочной массы 10—12% армирующего волокна.

Гипсоячеистые материалы. На основе гипса можно получать эффективные ячеистые строительные материалы. Целесообразность этого материала — в простоте производства и быстрых сроках твер­ дения. Ячеистый гипс можно получать смешиванием гипсового теста с пеной (пеногипс), а также введением в гипсовое тесто газообразующих веществ.

В качестве пенообразователя может быть применена обычная клееканифольная эмульсия и другие пенообразователи. Для полу­ чения газогипса газообразующим веществом служат сернокислый алюминий и глины с повышенным содержанием карбоната каль­ ция. Хорошие результаты дает кремнефтористоводородиая кислота с молотым известняком.

Объемная масса ячеистого гипса 500—850 кг/м3, предел проч­ ности при сжатии (10 -г-30) 105 н/м2, коэффициент теплопровод­ ности 0,07—0,17 вт/м • град.

Гипсоперлит. На основе гипса как вяжущего и легких заполни­ телей можно изготовлять утеплительные изделия различного на­ значения. Материалом для таких изделий является гипсоперлит. Его изготовляют из гипса и вспученного перлитового песка. При расходе гипса 300 кг на 1 м3 изделия можно получить изделие с объемной массой 400—500 кг/м3 и с коэффициентом теплопровод­ ности 0,09 вт/м • град.

Архитектурные литые детали. Для внутренней отделки зданий применяют гипсовые детали, отлитые в гипсовых или клеевых фор­ мах по моделям. Гипсоволокнистая масса состоит из бумажной

размолотой макулатуры (8—10%) и гипса (90—92%). Более ра­ циональными для гипсовых отливок являются формы, изготовлен­ ные из формопласта (полихлорвинилового пластиката).

§ 80. Материалы на основе растворимого стекла

На основе растворимого стекла изготовляют безобжиговые кислотоупорные плитки для футеровки химической аппаратуры, отделки цехов химических заводов, выстилки полов в лаборато­

риях и др.

Исходными материалами для кислотоупорных плиток являются песок кварцевый, натриевое растворимое стекло, кремнефтористый натрий. Плитки получают способом прессования с последующей сушкой при температуре 120—170° С в течение 20—25 ч.

Строительные материалы на основе растворимого стекла мож­ но изготовлять различного назначения, применяя разнообразные

вермикулит и др.

В последнее время из растворимого стекла и доменных шлаков изготовляют высококачественный материал — шлакосиликатный це­ мент. На таком цементе получают мелкозернистые песчаные бето­ ны марок до 800, бетоны с крупным заполнителем марок до 1000.

Вусловиях пропаривания за 1 ч прогрева при температуре 95— 100° С они набирают до 80% заданной прочности, которая соответ­ ствует, в зависимости от состава, марке 200—500.

Вусловиях нормального влажного твердения за 8 ч шлакоснликатные бетоны приобретают прочность марки 150—200, к суточ­ ному сроку — 250—300 и к семи дням твердения — 500—700, после чего рост прочности замедляется.

Шлакосиликатные бетоны обладают высокой морозостойкостью,

выдерживают до 300 циклов попеременного замораживания и от­ таивания без потери прочности. Шлакосиликатные бетоны стойки в условиях агрессивного воздействия морской воды, грунтовых, сульфатных и хлоридных вод. Благодаря высокой щелочности шла­ косиликатные бетоны надежно защищают стальную арматуру от

коррозии.

Для приготовления мелкозернистых шлакосиликатных бетонов пригодны не только обычные строительные пески, но и супеси, содержащие до 20—25% пылевидных и глинистых примесей.

§ 81. Материалы на основе каустического магнезита

На основе каустического магнезита и древесной шерсти изгото­ вляют фибролит, ксилолит, ячеистые материалы.

В настоящее время, в связи с развитием производства фибро­ лита цементного, фибролит на магнезиальном вяжущем изготов­ ляется редко.

Ксилолит. На основе смеси опилок (или молотой соломы) и каустического магнезита приготовляют мастичные составы для по­ крытия полов. Такие полы называют ксилолитовыми. Они теплые, бесшумные, хорошо противостоят износу, хорошо окрашиваются.

Для получения ксилолита смесь из опилок и каустического маг­ незита затворяют растворами солей хлористого или сернокислого магния, либо соляной кислотой, нейтрализованной магнезитом. Ксилолитовую массу можно затворять также раствором карналита, представляющего собой отход при производстве калийных удобрений.

Ксилолитовые полы устраивают чаще всего в два слоя: ниж­ ний — с большим и верхний с меньшим содержанием опилок.

Для окрашивания магнезиальных растворов используют щело­ чеустойчивые минеральные пигменты (охру, м}шию, сурик).

Для повышения качества ксилолитовых полов в массу добав­ ляют тальк, асбест.

После затвердевания ксилолита поверхность циклюют, шпа­ клюют магнезиальным раствором и затем пропитывают льняным горячим маслом. Твердение магнезиального вяжущего протекает нормально лишь при температуре выше 12° С. Ксилолитовый пол нельзя устраивать на рыхлых и зыбких основаниях, он не должен соприкасаться с трубами и другими металлическими деталями, так как вызывает сильную коррозию металла.

Плитки ксилолитовые изготовляют двухслойными: первый слой более пористый, второй — плотный. Плитки из ксилолита приме­ няют для полов и облицовки.

Магнезито-ячеистые материалы изготовляют на каустическом магнезите, затворенном хлористым магнием и пеноэмульсией. Объ­ емная масса пеномагнезита 250—800 кг/м3, коэффициент теплопро­ водности 0,07—0,17 вт/м • град. Для повышения водостойкости к каустическому магнезиту добавляют цемянку, молотый гранулиро­ ванный шлак, золу.

§ 82. Материалы на основе грунтов

Грунтовые необожженные материалы изготовляют из глин, суглин­ ков, лесса, чернозема. Их применяют после обработки различны­ ми стабилизирующими веществами и реже — в чистом виде.

Строительные материалы из глин без добавок обладают высо­ кой прочностью в. сухом состоянии, но не водостойки, теряют проч­ ность при увлажнении. В качестве стабилизирующих добавок к глинам применяют стабилизаторы (химические вещества), а так­ же волокнистые и ячеистые материалы, повышающие теплофизи­ ческие свойства материала и частично его водостойкость.

Стабилизирующими материалами, повышающими стойкость грунтовых материалов, являются: известь, молотые доменные шла­ ки, древесная зола, торфяные золы, каменноугольные смолы, би­ тумы, цемент. Грунтовые изделия, стабилизированные известью, можно подвергать термопарообработке.

В качестве отощагощих добавок и заполнителей можно приме­ нять: пески, шлак, золу торфяную и буроугольную, опилки, руб­ леную солому, рубленый камыш, стебли подсолнуха, кукурузную кочерыжку, хвою, костру и др.

Грунтовые материалы используют главным образом в сельском строительстве для устройства фундаментов, стен, полов, токов, кровли и др. Из грунтов изготовляют также дерновые плиты, кир­ пич-сырец, саманные камни.

Грунтовые материалы не следует применять для зданий с по­ вышенным влажностным режимом.

§ 83. Безобжиговые легкие заполнители

Наряду с обжиговыми вспученными легкими заполнителями раз­ работана технология получения облегченных минеральных гранул безобжиговых. Сущность такой технологии заключается в изго­ товлении гранул из минеральных порошков — зол топливных, раз­ личных минеральных шламов и других в смеси с вяжущими (высо­ комарочный цемент, гипсоцементно-пуццолановое вяжущее, растворимое стекло и др.) с последующим твердением их при низ­ котемпературной тепловой обработке.

Таким путем можно получать легкие заполнители объемной мас­ сой 600—1000 кг/мг, пригодные для облегченных конструктивных бетонов и как засыпочный материал для теплоизоляции покрытий.

XIII.

МАТЕРИАЛЫ БИТУМНЫЕ И ДЕГТЕВЫЕ

§ 84. Общие сведения

lui атериалы битумные и дегтевые относятся к группе изготов- '"ляемых на основе органических вяжущих. Они состоят из вы­ сокомолекулярных соединений, иногда с небольшой примесью ми­ неральных веществ.

Органические вяжущие применяют в дорожном строительстве: для полов промышленных зданий, для изготовления кровельных материалов, для защиты металла и бетона от коррозии, в качестве стабилизирующего материала для грунтов, для гидроизоляции в

гражданских и инженерных сооружениях, в качестве антисептика для древесины и т. д.

В настоящее время широко развивается производство строи­ тельных материалов и изделии с применением нефтяных, коксо­ бензольных, буроугольных и сланцевых вяжущих материалов.

Органические вяжущие встречаются в виде твердых и вязко­ жидких веществ. Они термопластичны, способны растворяться в некоторых органических растворителях (сероуглероде, бензоле, керосине, бензине, хлороформе и др.), обладают повышенной водо­ непроницаемостью, химической устойчивостью к действию кислот, малой плотностью ((0,9 -ь 1,3) ІО3 кг/м3), повышенной звукопогло­ щаемостью, пониженным коэффициентом теплопроводности (0,15—0,17 вт/м • град), повышенной теплоемкостью (1,85— 1,97 дж/кг ■град). Каменноугольные, сланцевые, древесные, торфя­ ные дегти обладают также антисептическими свойствами.

Достоинством органических вяжущих является их способность связывать минеральные вещества (песок, гравий, щебень, шлак, грунт), а также пропитывать картон и ткани, придавая им гидро­ изоляционные свойства и повышенную прочность. Разжиженные растворителями, они образуют лаки с антикоррозионными свой­ ствами.

Отрицательными свойствами большинства этих материалов яв­ ляются пониженная теплостойкость, повышенная хрупкость при отрицательных температурах, горючесть и др.

Органические вяжущие и материалы на их основе получают из сырья, являющегося результатом переработки продуктов предприя­ тиями нефтехимической, коксохимической, сланцевой промышлен­ ности. В СССР находятся богатейшие запасы природного сырья, содержащего органические вяжущие.

Битумные и дегтевые вяжущие подразделяются:

на битумные, состоящие из природных или нефтяных битумов; дегтевые, состоящие из каменноугольных и сланцевых дегтей,

пеков, масел; дегтебитумные, состоящие из смеси дегтевых веществ с нефтя­

ными битумами; гудрокамовые, состоящие из продуктов совместного окисления

каменноугольных масел и нефтяного гудрона; дегтебитумнополимерные, состоящие из битумов, дегтевых ве­

ществ и полимеров.

Органические вяжущие в строительстве применяют главным образом в сочетании с растворителями, наполнителями и запол­ нителями.

Растворителями органических вяжущих являются их исходные

ипромежуточные жидкие продукты (например, нефть, бензин, ке­ росин для битума), а также некоторые летучие растворители (то­ луол, бензол, четыреххлористый углерод, хлороформ и др.). Наполнителями являются различные минеральные порошки. За­ полнителями могут быть песок, щебень, гравий, слюда, шлак

идр.

Для изготовления рулонных материалов применяют картон обычный и улучшенный, асбест листовой, джутовую и крапивную ткань, алюминиевую фольгу, стеклоткань, стеклорогожку.

На основе битумных и дегтевых вяжущих (раздельно или в со­ четании) изготовляют строительные изделия специального назна­ чения, к которым относятся трубы, обладающие антикоррозион­ ными свойствами, гидроизоляционные плиты, армированные стеклотканью или металлической сеткой, или неармированные, битумоперлити др.

Пропиткой естественных или искусственных пористых мате­ риалов— кирпича обычного и силикатного, бетона, опоки, извест­ няка и других — битумными и дегтевыми вяжущими можно получить изделия, пригодные для гидроизоляций в виде кладки и футеровки на цементном и асфальтовом растворах. Можно также органическими вяжущими пропитывать поверхности различных железобетонных изделий (свай, плит, труб, тюбингов и др.) либо окрашивать их.

Битумы полутвердые, жидкие дегти каменноугольные транс­ портируют в железнодорожных цистернах и автоцистернах, бункер­ ных полувагонах, оборудованных змеевиками для подогрева при сливе. Битумы строительные транспортируют в бочках, бумажных мешках, без тары — в крытых вагонах или на платформе; пек транспортируют без тары.

Рулонные материалы должны быть обернуты в упаковочную бумагу.

§ 85. Битумные вяжущие и материалы на их основе

Битумами называют сложные смеси углеводородов и их неметал­ лических производных, встречающиеся в природном виде или по­ лучаемые в результате переработки нефти, сланцев.

По совокупности свойств битумы представляют собой смолистые вещества вязкожидкой или твердой консистенции, полностью или частично растворяющиеся в сероуглероде, плавящиеся при нагре­ вании, обладающие пластичными вяжущими свойствами.

В битумах содержатся маслянистые, смолистые вещества, ас­ фальтены, карбены и карбоиды, сера, парафин и др. Маслянистые вещества — это минеральные продукты с плотностью, меньшей еди­ ницы. Наличие маслянистых веществ придает битумам подвиж­ ность, так как в них растворены смолы. В битумах содержится 45—60% маслянистых веществ.

Смолистые вещества — это твердые или полутвердые продукты, полностью растворяющиеся в бензине, хлороформе, бензоле, мас­ лах. Плотность смолистых веществ близка к единице. В битумах содержится 16—30% смолистых веществ.

Асфальтены — это твердые неплавкие хрупкие кристаллические вещества. Содержание асфальтенов в битумах достигает 50%. Они увеличивают вязкость битумов, а при температуре выше 300° С разлагаются, образуя кокс. Асфальтены не растворимы в